[发明专利]包含金属部件和官能聚合物基质的复合材料

说明书

本发明涉及复合材料，所述复合材料包括至少一种具有金属表面的部件和含官能二烯聚合物的聚合物基质，所述官能二烯聚合物带有至少一个芳族基团，所述芳族基团由至少两个羟基官能团取代，并且所述羟基官能团中有两个是邻位的。这样的复合材料具有良好的抗撕裂性。

技术领域

本发明涉及基于金属和二烯聚合物的复合材料的领域，所述复合材料旨在例如用作车辆轮胎的增强结构或增强体，特别是具有径向胎体增强件(例如胎体帘布层或胎冠帘布层)的轮胎的增强结构或增强体。

背景技术

以已知的方式，具有径向胎体增强件的轮胎包括胎面、两个不可伸展的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧、以及在胎体增强件和胎面之间周向设置的带束层，该带束层和胎体增强件由各种橡胶帘布层(或“层”)组成，其由如由金属制得的增强元件或增强体(例如缆线或单丝)增强。因此用丝线元件增强的增强帘布层由胶和嵌入胶中的增强元件构成。该胶一般基于二烯弹性体、天然橡胶、增强填料(例如炭黑)、基于硫和氧化锌的交联体系。增强元件在帘布层内几乎彼此平行设置。

为了有效地实现增强这些帘布层(其在轮胎的运转过程中以已知的方式经受极高的应力)的功能，这些金属丝线增强元件必须满足非常多的常常相互矛盾的技术标准，例如疲劳下的高耐久性、高拉伸强度、耐磨性和抗腐蚀性、对周围橡胶的强力粘合，并且必须能够尽可能长时间地以极高水平维持该性能。

容易理解的是，在胶与金属丝线增强元件之间的粘合因此是该性能的耐久性方面的关键特性。例如，用于将胶结合至钢的传统方法在于用黄铜(铜-锌合金)包覆钢的表面，通过在硫化或固化存在于胶中的弹性体的过程中使黄铜加硫来确保钢与胶之间的结合。事实上，已知由于在所遇到的各种应力、特别是机械应力和/或热应力的影响下形成的硫化物逐渐生长，所以在钢与胶之间的粘合能够随着时间减弱。

发明内容

因此，轮胎制造商一直致力于寻找基于金属和二烯聚合物基质的复合材料，所述复合材料是现有复合材料的替代解决方案，并且所述复合材料在不需要求助于硫化步骤的情况下具有内聚性。

在他们的研究过程中，申请人公司发现了使得能够解决对于各种金属而言所提及的问题的解决方案。

因此，本发明的第一主题是复合材料，所述复合材料至少基于具有金属表面的部件和包含官能二烯聚合物的聚合物基质，所述官能二烯聚合物带有至少一个芳族基团，所述芳族基团由至少两个羟基官能团取代，其中羟基官能团中有两个是邻位的。

本发明涉及包括根据本发明的复合材料的轮胎。

具体实施方式

I.本发明的详细描述

在本说明书中，由表述“在a和b之间”表示的任何数值区间代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端值a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值区间意指从a延伸直至b的数值范围(即包括严格端值a和b)。

在本说明书中，除非另外明确指出，所示的所有百分比(％)均为质量％。

表述复合材料“至少基于部件和聚合物基质”应该理解为意指复合材料包含部件和聚合物基质，所述聚合物基质在制备复合材料的各个阶段期间，特别是在聚合物基质的交联期间或在聚合物基质交联之前的复合材料的制造期间能够与部件的金属表面反应。

在本申请中，名称“芳族基团”表示由至少两个根据本发明限定的邻位羟基官能团取代的芳族基团，并且所述芳族基团由根据任何一个实施方案的用于本发明需求的官能二烯聚合物所携带。

在该申请中，羟基官能团是指OH基团。

根据本发明的复合材料至少基于聚合物基质和具有金属表面的部件。聚合物基质表示存在于复合材料中的所有聚合物(即大分子链)。部件的金属表面可以是部件整个表面的全部或部分，并且旨在与聚合物基质接触，即与聚合物基质的一种或多种聚合物接触。